2024高中化學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與元素周期律第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第2課時(shí)核外電子排布教案魯科版必修2

PAGE5-第2課時(shí)核外電子排布[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解原子核外電子的排布規(guī)律。2.能畫出1～18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。3.了解原子的最外層電子排布與元素的原子得失電子實(shí)力和化合價(jià)的關(guān)系。一、核外電子排布規(guī)律[自主學(xué)習(xí)]1．核外電子排布規(guī)律(1)能量規(guī)律：離核由近到遠(yuǎn)，電子能量eq\o(□,\s\up4(01))由低到高。(2)數(shù)量規(guī)律①每層最多容納電子數(shù)為eq\o(□,\s\up4(02))2n2(n為電子層數(shù))。②最外層電子數(shù)不超過eq\o(□,\s\up4(03))8(第一層為最外層時(shí)不超過eq\o(□,\s\up4(04))2)。2．核外電子排布表示方法(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖(2)離子結(jié)構(gòu)示意圖請(qǐng)寫出Mg2＋、Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖：Mg2＋：eq\o(□,\s\up4(10))；Cl－：eq\o(□,\s\up4(11))。當(dāng)原子第4層上有電子時(shí)，第3層上的電子是否已經(jīng)排滿？提示：不確定。第3層排滿時(shí)是18個(gè)電子，當(dāng)?shù)?層為最外層時(shí)不能超過8個(gè)電子，故當(dāng)?shù)?層排布8個(gè)電子后，假如還有電子，就排布在第4層上，例如，鈣原子，第1、2、3、4層的電子數(shù)分別為2、8、8、2。[點(diǎn)撥提升]1．電子層序數(shù)與符號(hào)的關(guān)系電子能量大小關(guān)系：Q>P>O>N>M>L>K。2．核外電子排布規(guī)律(1)核外電子總是先排布在能量最低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步上升的電子層。(2)原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。(3)原子最外層電子數(shù)不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè))；次外層電子數(shù)不超過18個(gè)(當(dāng)K層或L層為次外層時(shí)分別為2個(gè)和8個(gè))，倒數(shù)第三層電子數(shù)最多不超過32個(gè)。3．最外電子層中排滿8個(gè)電子(He為2個(gè))時(shí)，這種電子層結(jié)構(gòu)為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其他的電子層結(jié)構(gòu)為相對(duì)不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。不穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)在確定條件下會(huì)變?yōu)榉€(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。如(Na)易失去電子變?yōu)?Na＋)，(O)易得到電子變?yōu)?O2－)。[練習(xí)與活動(dòng)]1．下列說法中確定錯(cuò)誤的是()A．某原子K層上只有一個(gè)電子B．某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍C．某原子M層上電子數(shù)為L(zhǎng)層上電子數(shù)的4倍D．存在核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等的離子答案C解析每個(gè)電子層上最多容納2n2個(gè)電子，如K層最多容納2個(gè)電子，但可以不排滿，A對(duì)；最外層上的電子數(shù)不超過8個(gè)(K為最外層時(shí)不超過2個(gè))，B對(duì)；電子首先占據(jù)能量低的電子層，M層上若有電子，則L層上必有8個(gè)電子，M層上不行能有32個(gè)電子，C錯(cuò)；離子的最外層電子數(shù)常為2或8，存在核電荷數(shù)和最外層電子數(shù)都為8的離子：O2－，D對(duì)。2．在第n電子層中，當(dāng)它作為原子的最外電子層時(shí)，最多容納的電子數(shù)與n－1層相同，當(dāng)它作為原子的次外層時(shí)，其電子數(shù)比n＋1層最多能多10個(gè)，則此電子層是()A．K層B．L層C．M層D．N層答案C解析n作為最外層時(shí)，最多只能容納8個(gè)電子，所以n－1層應(yīng)為8個(gè)電子，為L(zhǎng)層，則n應(yīng)為M層；若n為次外層，則n＋1為最外層，則次外層電子數(shù)最多為10＋8＝18，則進(jìn)一步證明n為M層。規(guī)律方法(1)核外電子排布的規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，如當(dāng)M層不是最外層時(shí)，最多可以排18個(gè)電子，而當(dāng)它是最外層時(shí)，最多可以排8個(gè)電子。(2)電子不確定排滿M層才排N層，如K和Ca的核外電子排布狀況分別為K、Ca。二、元素性質(zhì)與原子核外電子排布的關(guān)系[自主學(xué)習(xí)]1．原子得失電子與原子核外電子排布的關(guān)系元素的性質(zhì)與原子的eq\o(□,\s\up4(01))最外層電子排布親密相關(guān)。(1)稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)為eq\o(□,\s\up4(02))8(氦最外層只有eq\o(□,\s\up4(03))2個(gè)電子)，結(jié)構(gòu)eq\o(□,\s\up4(04))穩(wěn)定，既不簡(jiǎn)單eq\o(□,\s\up4(05))獲得電子，也不簡(jiǎn)單eq\o(□,\s\up4(06))失去電子。(2)金屬元素原子最外層電子數(shù)一般eq\o(□,\s\up4(07))小于4，較易eq\o(□,\s\up4(08))失去電子形成陽(yáng)離子。(3)非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般eq\o(□,\s\up4(09))大于或等于4，有較強(qiáng)eq\o(□,\s\up4(10))獲得電子的傾向，活潑非金屬元素的原子則較易eq\o(□,\s\up4(11))得到電子，形成陰離子。2．元素化合價(jià)與原子核外電子排布的關(guān)系元素的化合價(jià)與原子的電子層結(jié)構(gòu)特殊是與eq\o(□,\s\up4(12))最外層電子數(shù)有關(guān)。1．原子最外層電子數(shù)小于4的元素確定是金屬元素嗎？提示：不確定。如H、He、B三種非金屬元素原子的最外層電子數(shù)分別為1、2、3個(gè)。2．請(qǐng)你用原子結(jié)構(gòu)的學(xué)問說明：為什么Na、Mg在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)還原性，而O2、Cl2在反應(yīng)中簡(jiǎn)單表現(xiàn)出氧化性？提示：Na、Mg原子最外層電子數(shù)分別為1個(gè)和2個(gè)，簡(jiǎn)單失去電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因而Na、Mg在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性，O原子、Cl原子最外層分別為6個(gè)和7個(gè)電子，簡(jiǎn)單得到電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因而O2、Cl2在反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性。[點(diǎn)撥提升]元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系[練習(xí)與活動(dòng)]3．下列敘述正確的是()A．核外電子排布完全相同的兩種微?；瘜W(xué)性質(zhì)確定相同B．單原子形成的離子確定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布C．核外電子排布相同的兩種原子確定屬于同種元素D．最外層電子數(shù)少的元素確定是活潑金屬元素答案C解析核外電子排布完全相同的微粒S2－和K＋化學(xué)性質(zhì)不相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H＋不具有稀有氣體元素原子的核外電子排布，B項(xiàng)錯(cuò)誤；核外電子排布相同的兩種原子具有相同的質(zhì)子數(shù)，C項(xiàng)正確；H最外層電子數(shù)少，但它是非金屬元素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．回答下列問題：(1)元素Y的原子獲得3個(gè)電子或元素X的原子失去2個(gè)電子后，它們的電子層結(jié)構(gòu)都與氖原子的電子層結(jié)構(gòu)相同，X、Y兩種元素的單質(zhì)在高溫下反應(yīng)得到的化合物的化學(xué)式為________。(2)下列原子中，最簡(jiǎn)單形成陽(yáng)離子的是__________。(填字母)a.b.c.d.答案(1)Mg3N2(2)b解析(1)依據(jù)題目不難推出X、Y元素分別為Mg、N，Mg、N形成的化合物中，Mg顯＋2價(jià)，N顯－3價(jià)，所以X、Y單質(zhì)反應(yīng)生成的化合物為Mg3N2。(2)a項(xiàng)原子最外層為4個(gè)電子，既難得電子，又難失電子，不簡(jiǎn)單